Trên mặt nước có hai nguồn sóng kết hợp A và B cách nhau \(13cm,\) dao động cùng pha, cùng biên độ \(a\) theo phương thẳng đứng. Điểm O thuộc mặt nước cách A và B lần lượt là \(5 cm\) và \(12 cm\) dao động với biên độ là \(2a.\) Điểm M thuộc đoạn AB, gọi \(\left ( d \right )\) là đường thẳng đi qua O và M. Cho M di chuyển trên đoạn AB đến vị trí sao cho tổng khoảng cách từ hai nguồn đến đường thẳng \(\left ( d \right )\) là lớn nhất thì phần tử nước tại M dao động với biên độ \(2a.\) Xét trong khoảng AB tối thiểu có số điểm dao động với biên độ \(2a\) là
Đáp án : C
Điều kiện có cực đại giao thoa trong giao thoa sóng hai nguồn cùng pha: \({d_2} - {d_1} = k\lambda ;k \in Z\)
Số cực đại giao thoa bằng số giá trị k nguyên thỏa mãn: \( - \dfrac{{AB}}{\lambda } < k < \dfrac{{AB}}{\lambda }\)
Ta có:
\(\left\{ \begin{array}{l}y = AM.\sin \alpha \\x = BM.\sin \alpha \end{array} \right. \Rightarrow x + y = \left( {AM + BM} \right).\sin \alpha = 13.\sin \alpha \)
\({\left( {x + y} \right)_{\max }} = 13 \Leftrightarrow \sin \alpha = 1 \Leftrightarrow \alpha = {90^0}\)
Vậy \(M \equiv H\)
\( \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{HA = \frac{{25}}{{13}}cm}\\
{HB = \frac{{144}}{{13}}cm}
\end{array}} \right. \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{OA - OB = k\lambda }\\
{HA - HB = m\lambda }
\end{array}} \right.\)
\(\begin{array}{l}
\frac{k}{m} = \frac{{OA - OB}}{{HA - HB}} = \frac{{5 - 12}}{{\frac{{25}}{{13}} - \frac{{144}}{{13}}}} = \frac{{13}}{{17}} \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{k = - 13}\\
{m = - 17}
\end{array}} \right.\\
\Rightarrow OA - OB = 5 - 12 = - 13\lambda \Rightarrow \lambda = \frac{7}{{13}}cm
\end{array}\)
Số cực đại giao thoa trên \(AB\) bằng số giá trị \(n\) nguyên thỏa mãn:
\(\begin{array}{l} - \dfrac{{AB}}{\lambda } < n < \dfrac{{AB}}{\lambda } \Leftrightarrow - \dfrac{{13}}{{\dfrac{7}{{13}}}} < k < \dfrac{{13}}{{\dfrac{7}{{13}}}}\\ \Leftrightarrow - 24,1 < k < 24,1 \Rightarrow k = - 24; - 23;...;24\end{array}\)
Có \(49\) giá trị của \(n,\) vậy có \(49\) điểm dao động với biên độ cực đại.
Các bài tập cùng chuyên đề
Trên mặt nước tại hai điểm S1, S2 cách nhau 8 cm, người ta đặt hai nguồn sóng cơ kết hợp, dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với phương trình uA = 6cos40πt và uB = 8cos(40πt ) (uA và uB tính bằng cm, t tính bằng s). Biết tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 40cm/s, coi biên độ sóng không đổi khi truyền đi. Số điểm dao động với biên độ 10cm trên đoạn thẳng S1S2 là:
Ở mặt thoáng của một chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp $A$ và $B$ cách nhau $10 cm$, dao động theo phương thẳng đứng với phương trình $u_A = 3cos40πt$ và $u_B = 4cos(40πt)$ ($u_A$ và $u_B$ tính bằng $mm$, $t$ tính bằng $s$). Biết tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là $30 cm/s$. Hỏi trên đường Parabol có đỉnh $I$ nằm trên đường trung trực của $AB$ cách $O$ một đoạn $10cm$ và đi qua $A, B$ có bao nhiêu điểm dao động với biên độ bằng $5mm$ ($O$ là trung điểm của $AB$)
Trong một thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, có hai nguồn kết hợp A và B dao động cùng pha, cùng biên độ a, tần số 20Hz, cách nhau 10cm. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước 30cm/s, coi biên độ song không đổi trong quá trình truyền. Gọi C và D là hai điểm trên mặt nước sao cho ABCD là hình vuông. Số điểm dao động với biên độ $a\sqrt 2 $ trên đoạn CD là:
Hai nguồn sóng kết hợp A và B cùng tần số, cùng biên độ và cùng pha. Coi biên độ sóng không đổi. Điểm M, A, B, N theo thứ tự thẳng hàng. Nếu biên độ dao động tổng hợp tại M có giá trị là 6mm, thì biên độ dao động tổng hợp tại N có giá trị:
Hai nguồn sóng kết hợp A, B trên mặt thoáng của chất lỏng dao động theo phương trình
${u_A} = {u_B} = 4c{\text{os}}(10\pi t)\,mm.$ Coi biên độ sóng không đổi, tốc độ sóng v = 15cm/s. Hai điểm ${M_1},{M_2}$ cùng nằm trên một elip nhận A, B làm tiêu điểm có $A{M_1} - B{M_1} = 1\,cm$ và $A{M_2} - B{M_2} = 3,5\,cm.$ Tại thời điểm li độ của M1 là 3mm thì li độ của M2 tại thời điểm đó là
Trên mặt nước tại hai điểm S1, S2 người ta đặt hai nguồn sóng cơ kết hợp, dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với phương trình uA = 6cos40πt và uB = 8cos(40πt) (uA và uB tính bằng mm, t tính bằng s). Biết tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 40cm/s, coi biên độ sóng không đổi khi truyền đi. Trên đoạn thẳng S1S2, điểm dao động với biên độ 1cm và cách trung điểm của đoạn S1S2 một đoạn gần nhất là:
Cho hai nguồn sóng kết hợp trên mặt nước trên mặt nước u1 = 6cos(10πt + π/3) (mm; s) và u2 = 2cos(10πt – π/2) (mm; s) tại hai điểm A và B cách nhau 30 cm. Cho tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 10 cm/s; Coi biên độ sóng không đổi khi truyền đi. Điểm C trên mặt nước sao cho ABC là tam giác vuông cân đỉnh A. Số điểm dao động với biên độ 4 mm trên đường trung bình song song cạnh AB của tam giác ABC là:
Ở bề mặt một chất lỏng có hai nguồn phát sóng kết hợp S1 và S2 cách nhau 20cm. Hai nguồn này dao động theo phương thẳng đứng có phương trình lần lượt là u1 = 5cos40πt (mm) và u2=5cos(40πt + π) (mm). Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 80 cm/s. Xét các điểm trên S1S2 . Gọi I là trung điểm của S1S2 ; M nằm cách I một đoạn 3cm sẽ dao động với biên độ:
Trên mặt nước có hai nguồn phát sóng kết hợp A, B có cùng biên độ \(a = 2(cm)\), cùng tần số \(f = 20(Hz)\), ngược pha nhau. Coi biên độ sóng không đổi, vận tốc sóng \(v = 80(cm/s)\). Biên độ dao động tổng hợp tại điểm M có \(AM = 12(cm)\), \(BM = 10(cm)\) là:
Tại hai điểm A, B trong môi trường truyền sóng có hai nguồn kết hợp dao động cùng phương với phương trình lần lượt là : ${u_A} = a.cos(\omega t)(cm)$ và ${u_B} = a.cos(\omega t + \pi )(cm)$. Biết vận tốc và biên độ do mỗi nguồn truyền đi không đổi trong quá trình truyền sóng. Trong khoảng giữa Avà B có giao thoa sóng do hai nguồn trên gây ra. Phần tử vật chất tại trung điểm O của đoạn AB dao động với biên độ bằng :
Trên mặt nước có hai nguồn A, B dao động lần lượt theo phương trình ${u_A} = a.cos(\omega t + \dfrac{\pi }{2})(cm)$ và ${u_B} = a.cos(\omega t + \pi )(cm)$. Coi vận tốc và biên độ sóng không đổi trong quá trình truyền sóng. Các điểm thuộc mặt nước nằm trên đường trung trực của đoạn AB sẽ dao động với biên độ:
Ở mặt thoáng của một chất lỏng có hai nguồn kết hợp A, B cách nhau 10 cm, dao động theo phương thẳng đứng với phương trình lần lượt là uA = 3cos(40πt + π/6) cm; uB = 4cos(40πt + 2π/3) cm. Cho biết tốc độ truyền sóng là 40 cm/s. Một đường tròn có tâm là trung điểm của AB, nằm trên mặt nước, có bán kính R = 4cm. Số điểm dao động với biên độ 5 cm có trên đường tròn là:
Hai nguồn phát sóng kết hợp A, B trên mặt thoáng của một chất lỏng dao động theo phương trình \({u_A} = 6.\cos (20\pi t)mm\); \({u_B} = 6\cos (20\pi t + \pi /2)mm\). Coi biên độ sóng không giảm theo khoảng cách, tốc độ sóng v = 30cm/s . Khoảng cách giữa hai nguồn AB = 20cm. H là trung điểm của AB, điểm đứng yên trên đoạn AB gần H nhất và xa H nhất cách H một đoạn bằng bao nhiêu ?
Sóng truyền trên mặt nước hai điểm M và N cách nhau \(5,75\lambda \) trên cùng một phương truyền sóng. Tại thời điểm nào đó thì li độ sóng tại M và N là \({u_M} = 3mm\) đang đi lên; \({u_N} = - 4mm\). Coi biên độ sóng không đổi. Xác định biên độ sóng tại M và chiều truyền sóng.
Người ta thực hiện giao thoa trên mặt nước với 2 nguồn kết hợp A,B dao động thẳng đứng. cùng tần số, cùng biên độ a = 2 cm. AB = 20cm . Số điểm dao động cực đại trên AB là 10, hai trong số đó là M, N ở gần A và B nhất, MA = 1,5 cm, NB = 0,5 cm. Biên độ của 1 điểm trên đường trung trực của AB:
Hai nguồn song kết hợp A và B dao động theo phương trình \(u_A=a\cos(\omega t)\) \({u_B} = a\cos (\omega t + \varphi )\). Biết điểm không dao động gần trung điểm I của AB nhất một đoạn \(\dfrac{\lambda }{3}\). Tìm \(\varphi \)
Hai nguồn s1 và s2 cách nhau 4cm dao động với pt u1 = 6cos(100πt + 5π/6)(mm) và
u2 = 8cos(100πt + π/6) (mm) với λ = 2cm Gọi P,Q là hai điểm trên mặt nước sao cho tứ giác S1S2PQ là hình thang cân có diện tích 12cm2 và PQ = 2cm là một đáy của hình thang. Tìm số điểm dao động với biên độ \(2\sqrt {13} mm\) trên S1P.
Trên mặt nước có hai nguồn kết hợp \(A\),\(B\) cách nhau \(40cm\) dao động theo phương trình \({u_A} = 5c{\rm{os}}\left( {24\pi t + \pi } \right)mm\) và \({u_B} = 5c{\rm{os}}\left( {24\pi t} \right)mm\). Tốc độ truyền sóng là \(v = 48cm/s\). Coi biên độ sóng không đổi khi sóng truyền đi. Xét các điểm trên mặt nước thuộc đường tròn tâm \(I\), bán kính \(R = 5cm\), điểm \(I\) cách đều \(A\) và \(B\) một đoạn \(25cm\). Điểm \(M\) trên đường tròn đó cách \(A\) xa nhất dao động với biên độ bằng:
Trên mặt nước tại hai điểm S1, S2 người ta đặt hai nguồn sóng cơ kết hợp, dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với phương trình \({{\text{u}}_{\text{a}}}\text{= 6cos40 }\!\!\pi\!\!\text{ t}\) và \({{\text{u}}_{\text{b}}}\text{= 8cos40 }\!\!\pi\!\!\text{ t}\) (ua và ub tính bằng mm, t tính bằng s). Biết tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 40 cm/s, coi biên độ sóng không đổi khi truyền đi. Trên đoạn thẳng S1 S2, điểm dao động với biên độ 1cm và cách trung điểm của đoạn S1 S2 một đoạn gần nhất là
Hai nguồn phát sóng kết hợp A, B trên mặt thoáng của một chất lỏng dao động theo phương trình uA = 6cos(20πt) (mm); uB = 4cos(20πt) (mm). Coi biên độ sóng không giảm theo khoảng cách tốc độ sóng v = 40cm/s. Khoảng cách giữa hai nguồn AB = 20cm. Số điểm dao động với tốc độ cực đại bằng 16π cm/s trên đoạn AB là